虛擬內(nèi)存中的交換功能是否已經(jīng)過時?

b4fan

Chuck Thacker在“五個軟件思想將很快過時”的文章中提到，第一個過時的軟件思想是虛擬內(nèi)存（Virtual Memory）。提出虛擬內(nèi)存的最初原因是真實內(nèi)存價格比較高，只好采用在硬盤上開辟某一塊空間作為虛擬的內(nèi)存。但由于硬盤速度所限，虛擬內(nèi)存的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如真實內(nèi)存。但隨著內(nèi)存價格的大大降低，虛擬內(nèi)存失去了主要作用，同時，因為硬盤速度成為整個系統(tǒng)的瓶頸，也導(dǎo)致虛擬內(nèi)存成了“雞肋”。

個人感覺linux內(nèi)核中頁面交換相關(guān)的部分是比較難理解的地方，若能去掉對頁面交換的支持，那么將大大簡化內(nèi)存管理模塊的設(shè)計，比如說：一個物理頁有可能被多個進(jìn)程共享，當(dāng)該物理頁被換出到磁盤時，操作系統(tǒng)需要找到共享該物理頁的所有的頁表項，把頁表項的present位清空。

在linux 2.4之前的版本中，為了找到共享某個物理頁的所有的頁表項，linux內(nèi)核需要遍歷每個進(jìn)程的頁表，在linux 2.4之后的版本中引入了反向映射，內(nèi)存管理模塊為每一個物理頁建立了一個鏈表，記錄了共享該物理頁的進(jìn)程的頁表項，這種方案提高了交換頁面算法的效率，但是在很大程度上復(fù)雜了內(nèi)存管理模塊的設(shè)計，內(nèi)存管理模塊必須小心翼翼的維護(hù)物理頁和頁表項之間的正向、反向的映射關(guān)系，linux一直到2.5版本才引入反向映射的算法，可以看出維護(hù)反向映射是一件比較復(fù)雜的事情。

qtdszws

交換功能應(yīng)該不會過時,因為有mmap的需求

snail_314

不做交換的話，如果我分配N G內(nèi)存怎么辦？資源總是有限的阿，總要有個辦法吧

albcamus

內(nèi)存足夠大的話，確實可以swapoff。 ssd的普及，將使得內(nèi)存和硬盤的區(qū)別越來越�。ㄌ貏e期望直接掛在北橋的 ssd硬盤， 而不是掛在南橋的SATA controller上）

還有， ssd的普及， 對傳統(tǒng)os技術(shù)的第一沖擊是：page cache。

snail_314

swapoff? ACPI S4怎么辦？

b4fan

>> 不做交換的話，如果我分配N G內(nèi)存怎么辦？資源總是有限的阿，總要有個辦法吧
如果系統(tǒng)使用了過多的交換空間，性能就無法接受了。多年以前在一臺只有64M內(nèi)存的老機(jī)器上運(yùn)行過Linux，僅僅運(yùn)行些簡單的控制臺程序系統(tǒng)還是很順暢的，但當(dāng)我嘗試啟動X的時候，硬盤就開始狂閃，等了好幾分鐘還是黑屏。換了一臺有128M內(nèi)存的筆記本運(yùn)行同樣版本的Linux，啟動X的速度基本可以接受了。

從這個例子可以看出，當(dāng)用了一倍物理內(nèi)存左右的交換分區(qū)的時候，系統(tǒng)性能下降的很厲害，因此在基本不降低效率的情況下，交換功能最多可以模擬出一倍左右的物理內(nèi)存，再多就沒有意義了。

>> 還有， ssd的普及， 對傳統(tǒng)os技術(shù)的第一沖擊是：page cache。
對。不過，當(dāng)ssd性能和價格接近內(nèi)存的時候，內(nèi)存還有存在的必要嗎？

kouu

原帖由 b4fan 于 2009-12-28 13:30 發(fā)表
個人感覺linux內(nèi)核中頁面交換相關(guān)的部分是比較難理解的地方，若能去掉對頁面交換的支持，那么將大大簡化內(nèi)存管理模塊的設(shè)計，比如說：一個物理頁有可能被多個進(jìn)程共享，當(dāng)該物理頁被換出到磁盤時，操作系統(tǒng)需要找到共享該物理頁的所有的頁表項，把頁表項的present位清空。 ...

我覺得如果linux內(nèi)核把swap功能去掉并不能帶來多大的簡化。 頁面交換和文件讀寫的實現(xiàn)是很類似，去掉swap僅僅只能減少一些分支，并不能“大大簡化”。
比如你舉的例子，就算沒有swap，內(nèi)核為了實現(xiàn)磁盤文件的讀寫，還是得保留這么一套機(jī)制。

augustusqing

原帖由 qtdszws 于 2009-12-28 15:24 發(fā)表
交換功能應(yīng)該不會過時,因為有mmap的需求

mmap與交換關(guān)系不大吧，只有通過mmap映射的匿名頁才會與交換有關(guān)系吧

>>提出虛擬內(nèi)存的最初原因是真實內(nèi)存價格比較高，只好采用在硬盤上開辟某一塊空間作為虛擬的內(nèi)存。
虛擬內(nèi)存除了這個原因外，對于當(dāng)今系統(tǒng)，為所有進(jìn)程提供統(tǒng)一的用戶虛存空間，這點(diǎn)更重要吧，而交換的作用已經(jīng)比較弱了吧

>>但由于硬盤速度所限，虛擬內(nèi)存的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如真實內(nèi)存。但隨著內(nèi)存價格的大大降低，虛擬內(nèi)存失去了主要作用，同時，因為硬盤速度成為整個系統(tǒng)的瓶頸，也導(dǎo)致虛擬內(nèi)存成了“雞肋”。

用上ssd，這句話的條件還有效嗎？

superfight

看具體的應(yīng)用環(huán)境吧~

當(dāng)實際內(nèi)存比所需要的內(nèi)存少時虛擬內(nèi)存還是有作用的~

不過虛擬內(nèi)存隨著內(nèi)存的進(jìn)步而變化~ 說不定以后L1 L2才叫內(nèi)存~ 而現(xiàn)在的主存變成了外部存儲設(shè)備充當(dāng)虛擬內(nèi)存~ 哈哈~

accessory

支持3L, 7L